SMERTE OG SANSEFYSIOLOGI

Transkript

1 SMERTE OG SANSEFYSIOLOGI Amer Sehic Det odontologiske fakultet Universitetet i Oslo Side 1

2 SMERTEFYSIOLOGI 1 Smerte er en subjektiv bevisstgjøring av en skade eller trussel mot vevet. Den defineres også som en ubehagelig sensorisk og emosjonell opplevelse som assosieres med vevsødeleggelse eller som beskrives som vevsødeleggelse. Smerten er derfor ikke bare avhengig av perifere smertegivende (nociseptive) stimuli, men påvirkes også av psykiske og sosiale faktorer, tidligere opplevelser og eksistensielle faktorer. Kroppen har egne hemmingsmekanismer som bl.a. bruker enkefaliner og endodorfiner til å dempe innkommende smerteimpulser. Andre systemer forsterker smerten i visse situasjoner. Alle disse mekanismene er påvirkelig av psykiske faktorer. Fordi smerte er en så sammensatt opplevelse, er det ikke overraskende at den varierer fra person til person, og hos samme person avhengig av tid, sted og situasjon. Det finnes fire forskjellige smertetyper: 1) Nociseptive smerter. Disse skyldes vevsødeleggelse, og regnes å være en normal reaksjon på et skadet vev. Smerten kan skyldes direkte mekanisk stimulering av nociseptorer (smertereseptorer) eller kjemiske substanser (bradykininer, prostaglandiner) som produseres i vevet på bakgrunn av skaden. 2) Nevropatiske smerter. Disse oppstår på grunn av forandringer i nervevev, enten i SNS eller i PNS. 3) Psykogene smerter. Oppstår som følge av psykiske lidelser. Smertene kan til forveksling likne smertene ved somatisk sykdom, men blir ofte upresist beskrevet og stemmer ikke med anatomien. 4) Idiopatiske smerter. I mange tilfeller er årsaken til smertene ukjent. Idiopatisk smerte blir derfor en samlegruppe av smertetilstander der vi ennå ikke forstår patogenesen. 1 Sherwood, Human Physiology, From cells to systems Skogelund, Lasse A. Tandlægebladet 1998 Nr.11 Nørholt, Sven Erik. Tandlægebladet 2000 Nr 1 Legemiddelhåndboka, kap T20 Smerter Side 2

3 Videre har vi tre typer smertereseptorer eller nociceptorer: 1) Mekaniske nociceptorer som responderer på mekanisk skade 2) Termo nociceptorer som registrerer store temperatur forandringer, spesielt varme 3) Polymodale nociceptorer som responderer på alle typer av skadelige stimuli, inkludert kjemiske stoffer frigjort fra skadet vev Ingen av nociceptorene har spesialiserte reseptor strukturer, de er alle nakne nerveendinger. Alle nociceptorene kan bli sensibilisert av prostaglandiner, som i stor grad øker reseptorenes sensitivitet for skadelige stimuli. Hvilket betyr at smerten helt klart vil kjennes som sterkere når prostaglandinene er til stede. Med andre ord så kan vi si at prostaglandinene virker på nociceptorenes perifere endinger og reduserer deres terskel for aktivering. Smerteimpulsene som oppstår i nociceptorene er overført til CNS via en av to typer afferente fibre. Signaler som skyldes aktivering av enten mekanoreseptorer eller termoreseptorer er overført med myeliniserte A-δ-fibre med en fart opp til 30 m/sek. Dette er det vi kaller den raske banen for smerteimpulser. Derimot vil impulser fra polymodale nociceptorer bli overført med umyeliniserte C fibre med en mye lavere hastighet på ca 12 m/sek. De fleste av oss har vært borti en varm kokeplate eller noe lignende. Det som da er typisk under slike situasjoner, er det at vi straks etter å ha vært borti den varme kokeplaten kjenner en skarp smerte, en smerte som skyldes impulser i de raske smertebanene, ved påvirkning av mekano- eller termoreseptorer. Etter en kort stund kommer en ny langvarig fase med smerter som kjennes helt annerledes og som er vanskeligere å lokalisere. Disse smertene er utløst av kjemiske stoffer, spesielt bradykinin, en substans som normalt er inaktiv, men aktiveres av skadet vev. Smerten er altså ofte bifasisk. Side 3

4 Altså, ved en akutt vevsskade sendes beskjed om intensitet, lokalisasjon og varighet av smerten til CNS vha nociseptorer. Disse primære afferente nociseptorene er som allerede nevnt A-delta fibre som reagerer hurtig på intense smertestimuli (first pain), og C-fibre som er langsomt ledende nerver som sender informasjon om vedvarende smertestimulering (second pain). I vevet hvor det oppstår en akutt skade, utløses en inflammatorisk reaksjon som har flere formål. Inflammasjonen mobiliserer kroppens forsvar mot infeksjon og sikrer at relevante celler og mediatorer (leukocytter, prostaglandiner, histamin mfl) akkumuleres i det skadete området. Disse stoffene kommer fra blodet og lokalt fra vevet og vil medvirke til å fjerne dødt vev, bakterier og fremmedlegemer samt stimulere den følgende tilhelingsprosessen. De primære afferente smertefibrene har sin synapse med spesifikke andre ordens internevroner i dorsal hornet i medulla spinalis (ryggmargen). To forskjellige nevrotransmittere frigjøres fra afferente smerteterminaler: Substans P aktiverer de banene som er på vei oppover til høyere sentra for videre tolkning. Disse banene har sin destinasjon i somatosensorisk cortex, thalamus og retikulærsubstansen. Den rollen cortex har i smerteoppfattelsen er ganske uklar. Interforbindelser mellom thalamus og retikulærsubstansen til hypothalamus og det limbiske system står ansvarlig for den emosjonelle responsen etter smerteopplevelsen. Glutamat er hovedsakelig et eksitatorisk transmitter. Glutamat virker på to forskjellige plasma-reseptorer på dorsal hornets nevroner, med to forskjellige outcomes. Først, så binder glutamat seg til AMPA reseptorer som videre vil gi endringer i permeabiliteten. Dette fører til dannelse av aksjonspotensialer i cellene i dorsal hornet. Disse aksjonspotensialene overfører smertebeskjeden til høyere sentra. For det andre vil binding av glutamat til NMDA reseptorer føre til at Ca++ strømmer inn i dorsal horn celler. Dette vil ikke påvirke overføringen av smertesignaler, men vil derimot aktivere noen secondmessenger systemer som videre vil gjøre cellene i dorsal hornet mer sensitive, altså terskelen for aktivering synker. Dette fenomenet er veldig viktig i smertefysiologien og kalles sensibilisering. De fleste av oss har opplevd dette fenomenet, vi vet nemlig at solbrent hud gir smerte selv ved lett berøring. Side 4

5 HJERNEN HAR INNBYGDE ANALGETISKE SYSTEMER I tillegg til en rekke nevroner som forbinder perifere nociceptorer med høyere sentra av CNS under oppfattelsen av smerten, har hjernen også et system som demper smerten. Elektrisk stimulering av den periaqueductale grå substansen (grå substans rundt den cerebrale aqueducten, en smal kanal som forbinder tredje og fjerde ventrikkel) resulterer i en gjennomgripende smerte. Det samme oppleves ved stimulering av den retikulæresubstansen i hjernestammen. Disse to regionene tror man er viktige for den descenderende analgetiske banen som ved presynaptisk inhibisjon blokkerer frigjøringen av substans P fra de afferente fiber teminalene. Dette innbygde systemet er avhengig av tilstedeværelsen av opiat reseptorer. Det har nå lenge vært kjent at morfin, en derivat av en blomst, har sterke analgetiske effekter. Man har da tenkt seg at det måtte være substanser i kroppen som vanligvis bandt seg til disse reseptorene. Det er disse substansene som er de såkalte endogene opiater, morfin lignende substanser: Endorphin Enkephalin Dynorphin som er våre viktige naturlige analgetika. Disse endogene opiater er analgetiske nevrotransmittere som er frigjort fra descenderende analgetiske baner og som bindes til opiat reseptorer på de afferente smertefibre terminalene. Denne bindingen undertrykker frigjøringen av substans P og dermed blokkerer overføringen av smertesignaler. Morfin bindes til de samme reseptorene, hvilket forklarer dets analgetiske effekt. Side 5

6 HVILKE PERSPEKTIVER SER MAN I FARMAKOLOGISK SMERTEBEHANDLING? Nocicepsjon er definert som den mekanisme som sørger for mottagelse og omdannelse av noxiske eller potensielt noxiske stimuli i det perifere nervesystem til nerveimpulser samt transmisjon av slike impulser i primære afferente (A-delta og C-fibre) til SNA hvor disse impulsene kan moduleres og forårsaker en reaksjopn som bestemmer individets adferd. Derfor tillater vi oss nå å gjøre en forenkling av smerteinndelingen nevnt over, og deler inn klinisk smerte inn i: 1) Inflammatorisk, forbundet med vevsskade ved akutte eller kroniske patologiske tilstander 2) Neuropatisk, forbundet med lesjoner eller endringer i PNS eller SNS. Den ovenforstående forenkling gjør det letter å klassifisere de muligheter som finnes for farmakologisk manipulasjon av nocicepsjonen i følgende generelle strategier: 1) Regulering av nociceptive prosesser i PNS 2) Regulering av nociceptive prosesser i SNS Her omtales kun den første av disse da mange av disse medikamentene er i utstrakt bruk i odontologien. Regulering av nociceptive prosesser i PNS En rekke pro-nociceptive kjemiske mediatorsubstanser (algogener) påvirker et primært afferent neuron i PNS ved en inflammasjon. Disse har opphav i det vaskulære apparat, skadet vev, immunceller, sensoriske og sympatiske neuroner. Det er påfallende hvordan to substanser (bradykinin og eicosanoider) dominerer kvalitativt under nocicepsjonen. Side 6

7 Det vasoaktive peptidet bradykinin har en rekke cellefunksjoner ved siden av å kunne utøve en direkte hyperalgisk effekt. Eicosanoidene er fellesbetegnelsen på kaskadeprodukter som i forskjellige vev dannes via arakidonsyre frigitt fra cellemembranfosfolipider ved bl.a. fosfolipase A2 og DAG lipase. Arakidonsyre er eicosanoidkaskadens substrat for to viktige enzymer cyclooxygenase (COX) og 5- lipooxigenase (LOX). De viktigste COX produktene er prostanoider, tromboxan og prostacyklin, og de viktigste LOX produktene er leukotriener. Cyclooxygenase finnes i to isoformer, COX1 og COX2. COX1 er alltid tilstede i celler, er involvert i en rekke normale fysiologiske prosesser og har en begrenset induksjonsevne. COX2 er hittil kun identifisert i små mengder i enkelte vev, men induseres kraftig av TNF-alfa, INF-gamma og IL-1beta ved inflammasjon. Da nevner jeg bare helt til slutt noe som allerede er godt kjent, og det er at den største gruppen av analgetiske legemidler som benyttes i ambulant klinisk smertebehandling er NSAIDs. Alle NSAID har enten en direkte eller indirekte, hemmende effekt på eicosanoidkaskaden. For eksempel hemmer ASA COX irreversibelt, ibuprofen konkurrerer med arakidonsyre om enzymet, paracetamol hemmer/fjerner superoksyd kofaktor som COX og LOX trenger for aktivitetsutvikling. Mer om virkningsmekanismene, indikasjonene og kontraindikasjonene for NSAIDs kommer senere i studiet. Side 7

8 ØRETS BYGNING OG HØRSELSSANSEN 2 Det ytre øret består av øremuslingen og den ytre øregangen, meatus acusticus externus. Øremuslingen og den tilstøtende delen av øregangen består av elastisk brusk. Videre innover fortsetter øregangen som en kanal i os temporale. På overgangen mellom den bruskete og den beinete delen har øregangen en bøy som kan rettes ut ved å trekke øremuslingen bakover og oppover. Veggene i den ytre øregangen har kjertler som produserer ørevoks, cerumen. Voksen, sammen med fine hår er med på å hindre støv og små partikler i å trenge innover i kanalen. Innerst i den ytre øregangen danner trommehinnen, membrana tympani, overgangen til mellomøret, som danner et luftfylt hulrom i os temporale, trommehulen. Trommehulen er forbundet med pharynx gjennom øretrompeten, tuba auditiva. Øretrompeten er en trang kanal som vanligvis er lukket, men som åpnes når vi svelger eller gjesper. Siden luft kan passere gjennom tuba auditiva, følger trykket i mellomøret de langsomme endringene i atmosfæretrykket ved vær- og høydeforandringer. Når lyd får trykket til å variere i den ytre øregang, vil trommehinnen vibrere i takt med lyden. Vibrasjonene overføres til det indre øret ved hjelp av de tre små øreknoklene i mellomøret: malleus (hammeren), incus (ambolten) og stapes (stigbøylen). Hammeren en festet til membrana tympani og overfører vibrasjonene til ambolten og stigbøylen. Det væskefylte indre øret ligger innkapslet i bein, men har to membrandekte åpninger ut mot mellomøret. Stigbøylen ender i en plate som ligger an mot den ene åpningen, det ovale vinduet. Den andre åpningen, det runde vinduet, er fri. Her er det bare en tynn membran som skiller væsken i det indre øret fra luften i mellomøret. Mellomørets viktigste oppgave er å modifisere lyden, slik at overføringen av lydenergi fra luften til væsken i det indre øret kan skje med minimalt energitap. For å oppnå dette, virker mellomøret som en trykkforsterker. 2 Menneskefysiologi Side 8

9 Til malleus og incus er det festet hver sin lille skjelettmuskel. Disse musklene er vanligvis avslappet, men intense lyder aktiverer en refleks som får musklene til å trekke seg sammen. Dette reduserer energioverføringen til det indre øret og beskytter til en viss grad sansecellene mot skader på grunn av slike lyder. Det indre øret er innleiret i os temporale og består av cochlea (sneglehuset), vestibulum (forgården) og de tre semisirkulære kanaler. Cochlea er den delen av det indre øret som stimuleres av lyd, mens resten av det indre øret er ansvarlig for likevektssansen.. Cochlea består av tre parallelle væskefylte kanaler som er snodd rundt en sentral benakse. Den øverste kanalen (scala vestibuli) begynner ved det ovale vinduet i vestibulum og ender i spissen av cochlea. Her er det åpen forbindelse til den nederste kanalen (scala tympani) som ender i det unde vinduet. Disse to kanalene er fylt med en væske som kalles perilymfe. Den midtre kanalen (cochlear duct) er skilt fra den nederste med basilarmembranen, der de lydfølsommen sansecellene sitter i fire rader som går helt frem til spissen av cochlea. Basilarmembranen er veldig viktig da den bærer det som heter Cortis organ, nemlig sanseorganet for høring. Side 9

10 Sansecellene har en bunt av tynne og stive utvekster, sansehår (mikrovilli), som vender ut mot kanalvæsken (endolymfen) og kalles hårceller. Cellene stimuleres når sansehårene beveges. Hårcellene i raden nærmest aksen i cochlea kalles indre hårceller, mens hårcellene i de øvrige tre radene kalles ytre hårceller. Hårcellene har ikke egne aksoner, men danner synapse med sensoriske nervefibrer. Rundt hårcellene er det et velutviklet system av støtteceller like over er det en geleaktig dekkmembran, tektorialmembranen. Denne er i direkte kontakt med hårcellenes sansehårsbunter. Når så membrana tympani beveges slik at stigbøylen presses inn i det ovale vinduet, skjer det en forskyvning av væsken i den øverste kanalen. Siden væske vanskelig lar seg trykke sammen og sneglehuset ligger innkapslet i bein, fører denne væskeforskyvningen til en utbuling av det runde vinduet. Membranveggene mellom kanalene er bøyelige, og væskeforflytningen får derfor basilarmembranen til å bule ned. Side 10

11 Det som videre skjer er at bulingen av basilarmembranen beveger seg som en vandrende bølge mot spissen av sneglehuset. Når den vandrende bølgen beveger basilarmembranen, forskyves tektorialmembranen i forhold til hårcellene. Sansecellene blir da bøyd, og dette påvirker mekanoreseptorer. Hårcellene blir da depolarisert, transmitterfrigjøringen øker og man ser økende firing i de afferente fibrene. Det viser seg at ved visse frekvenser, så er svingutslaget størst i bestemte områder. Dette gir hjernen vår en mulighet til å skille mellom ulike frekvenser. Dette kalles frekvensdiskriminering. Side 11

12 VESTIBULARISSYSTEMET 3 Vårt sansesystem for likevekt er lokalisert i en membranøs labyrint som ligger i en ben-labyring. Labyrintens likevektsorganer ligger i tre semisirkulære kanaler og to kammere : utriculus og sacculus. Labyrinten omfatter også cochlea, vårt hørselsorgan. Den ytre forstyrrelse til vårt likevektssystem kan inndeles i: Endring av statisk likevekt, dvs. likevektsorganenes plassering i forhold til tyngdekraften. Dette er funksjon knyttet til utriculus og sacculus. Lineær akselerasjon eller retardasjon (dvs. endring av hastighet): I horisontalplanet. Dette er en funksjon knyttet utriculus I vertikalplanet. Dette er en funksjon knyttet til sacculus. Rotasjonsakselerasjon eller retardasjon. Dette er en funksjon knyttet til de semisirkulære kanalene. Vi har tre kanaler som står loddrett på hverandre slik at de til sammen dekker alle bevegelser i rommet. Utriculus, sacculus og de semisirkulære kanaler er fylt med endolymfe. Dette rommet står i forbindelse med endolymfen i cochlea via en kanal. Sanseorganene er: Maculae i utriculus og sacculus. Dette er et epitel med en ansamling sanseceller som er støttet opp av sustentaculære celler. På cellenes apikale side stikker cilier opp i en gelatinøs otolittmembran med otolitter (kalsium-karbonat-krystaller). På den basolaterale siden står cellene i forbindelse med grener av vestibularisnerven. Sanseorganene er horisontalt plassert i uticulus og vertikalt plassert i sacculus. 3 Asbjørn Røeds hefte Side 12

13 Crista i de semisirkulære organenes ampuller, som er en utvidelse av kanalene ved basis. Crista har også hårceller. Ciliene stikker opp i en gelatinøs membran, cupula, som er plassert på tvers i ampullen. Sansecellenes utløpere, ciliene består av ansamlinger med ett kinocilium og stereocilier med varierende høyde. Ved bevegelse vil tregheten i det mediet som omgir ciliene føre til at ciliene bøyes: I sacculus og utriculus vil tyngden av otolittene forsinke disse ved bevegelse. Dette fører til at ciliene, som ligger innleiret i otolittmembranen, bøyes. I de semisirkulære kanalene vil endolymfen bli forsinket og bøye cupula med cilier. Side 13

14 Det finnes to typer sanseceller: Type 1 celler som er flaske formede. De gir fasisk respons Type 2 celler som er stav formede. De gir tonisk respons Her er det viktig å merke seg av sansecellene genererer en hvilefrekvens av aksjonspotensialer på ca. 100Hz. Informasjonen som et endret bevegelsesmønster overføres ved at : En bøyning av ciliene mot kinociliet fører til en depolarisering. Dette overføres til en økt frekvens av aksjonspotensialer i den afferente vestibularisnerven. Transmisjonen er kjemisk, men transmitteren er foreløpig ukjent. En bøyning av ciliene fra kinociliet fører til hyperpolarisering. Dette overføres til en senket frekvens av aksjonspotensialer i vestibularisnerven. Tolkningen av en forstyrrelses retning kan skje ved at: I utriculus og sacculus har forskjellige celler forskjellig orientering av cilierekkene. Stimuli parallelt med rekkene vil ha sterkest effekt, og sentrale mekanismer antas å tolke responsmønsteret fra de forskjellige cellene. I de semisirkulære kanaler vil forskjellige rotasjonsretninger eksitere de tre cristae forskjellig og mønsteret tolkes sentralt. Side 14

15 Vestibularisnerven er en gren av den pseudounipolare 8.hjernenerve. Cellelegemet ligger i vestibularisgangliet. Nerven sender sin informasjon til en ansamling av vestibulariskjerner, hvorav fire er særlig markerte. Superior og medialis mottar informasjon særlig fra de semisirkulære kanaler. Lateralis mottar særlig informasjon fra utriculus, mens inferior mottar sannsynligvis informasjon fra både sacculus og utriculus. Flere efferente baner fra disse kjernene er også kjent: - Den laterale vestibulospinale bane - Den mediale vestibulospinale bane - En bane som betegnes fasciculus longitudinalis medialis - Det er sannsynligvis også utløpere fra denne banen som via thalamus gir informasjon til cortex om den pågående bevegelse. Vestibulariskjernene har også resiproke forbindelser med andre viktige områder som påvirker motoriske funksjoner: - Cerebellum - Retikulærsystemet Side 15

16 MEKANISMER SOM STYRER BILLEDDANNELSEN PÅ RETINA 4 Lyset som kommer inn i form av elektromagnetiske bølger med bølgelengder fra 400 til 700 nm fokuseres på netthinnen, retina, som er det innerste laget i øyeveggen. Ved hjelp av akkomodasjon kan øyets linsestyrke til en viss grad varieres slik at det er mulig å fokusere skarpe bilder på netthinnen av ting som ligger i forskjellige avstander fra øyet. Det er to hovedtyper av sanseceller i øyet, STAVER og TAPPER. Det er flest staver, og de formidler svart og hvitt syn, mens tappene formidler fargesynet. Stavene og tappene ligger i et lag ytterst i netthinnen, nærmest årehinnen, choroidea. Innerst i netthinnen, nærmest glasslegemet, ligger et lag med omtrent 1 million nerveceller som kalles ganglionceller. Mellom disse lagene er det nerveceller med kort utløpere som forbinder sansecellene med ganglioncellene. Det er nervefibre fra ganglioncellene som danner synsnerven, n.opticus, og i det området hvor synsnerven går ut fra øyet er det ingen sanseceller, og det kalles derfor den blinde flekken. 4 Per Brodal, CNS Side 16

17 Netthinnen er bygd opp slik at lyset må passere gjennom lagene av nerveceller før det når sansecellene, unntatt i fovea centralis. Her er nervecellene strukket til siden, og tettheten av tapper er stor, slik at synsskarpheten er spesielt stor i dette området. Når lyset treffer netthinnen, blir fotonene fanget opp av reseptormolekylene som ligger i den ytre delen av stavene og tappene. Reseptormolekylene kalles også for fotopigment. Stavene inneholder fotopigmentet rhodopsin, mens det er tre forskjellige typer tapper med hver sin type fotopigment, henholdsvis blå, grønne og røde. Side 17

18 Når fotopigmentene absorberer lys spaltes de i opsin, som er et protein, og retinal, som produseres i cellene fra vitamin A (retinol). Dette fører til nedsatt konsentrasjon av cyklisk GMP, noe som vil lukke Na+ kanaler og dermed føre til hyperpolarisering av membranen. Som følge av hyperpolariseringen, lukkes Ca++ kanalene og frigjøring av inhibitoriske transmitterstoffer minker. Dette vil eksitere de bipolare nevronene som vil føre til utløsning av aksjonspotensialet i ganglioncellene. Denne informasjonen formidles videre gjennom n.opticus til chiasma opticus, hvor vi får en kryssning, slik at synsinntrykkene fra den venstre siden i begge øynene går til venstre siden av hjernen og fra høyre til høyre hemisfæredelen. Informasjonen ender til slutt i synsbarken som ligger i occipitallappen. Side 18

19 SMAKSSANSEN 5 Vår subjektive smaksopplevelse avhenger ikke bare av smak i munnhulen, men også av luktinntrykk. Dessuten inngår det i det vi kaller smak ogsp informasjon fra termoreseptorer og mekanoreseptorer som stimuleres når maten kommer i kontakt med tungen. De egentlige smaksimpulser kommer fra kjemoreseptorer i de såkalte smaksløkene, som særlig finnes i epitelet på tungen. Særlig tett sitter de langs sidekantene av tungen og baktil ved tungeroten. De sitter på forhøyninger av slimhinnen, såkalte papiller. Spesielt store papiller papilla vallata- sitter i en tverrgående rekke bakerst på tungen. Andre viktige smaksløker er papilla falciforme, papilla filiforme og papilla fungiforme. Smaksløkene er bygd opp av rundt 100 langsstrakte støtteceller og sanseceller. Sansecellene har tynne utløpere eller sansehår som stikker frem på overflaten mot munnhulen. Sansehårene fra alle sansecellene i en løk samles mot en liten åpning i epitelet, smaksporen. Her kommer sansecellenes membran i kontakt med stoffer oppløst i spyttet. Rundt sansecellenes basale deler er det endeforgreninger av de sensoriske (afferente) nevronene. Smaksstoffer fører til depolarisering av sanseceller, det vil si at det dannes et reseptorpotensial som i andre sanseceller. Fra de basale delene av sansecellen skjer det en frigjøring av transmittere som sørger for at det dannes aksjonspotensialer i den afferente nervefiberen. 5 Per Brodal, CNS Side 19

20 Vi skiller mellom fire grunnleggende smakskvaliteter: søtt, salt, surt og bittert. Aktivering av reseptorceller og følgende depolarisering skjer via: - direkte influks av Na+ (salt- NaCl) - H+ blokkerer K+ kanaler (surt-syre) - Aktivering av G-protein, camp pathway fosforylering og blokkering av K+ kanaler (søtt- glukose) - Gustducin som ligner transducin i øyet (bittert- alkaloider og toksiner) N.facialis, egentlig n.intermedius og dens gren chorda tympani, fører smaksfibre fra fremre to tredjedeler av tungen, mens n.glossopharyngeus inneholder smaksfibre fra bakre tredjedel. Alle smaksfibrene ender så i den delen av nucleus solitarius på samme side som de kommer inn. Cellene der sender aksoner til en rekke andre steder. Derved formidles reflekseffekter, virkning på den overordnede, autonome kontrollen av innvollsorganer og bevisst opplevelse av smak. Det går fibre til de visceral efferente kjernene for spyttkjertler, delvis til den parasympatiske vagus kjernen. Fibre fra nucleus solitarius ender også i thalamus, og derved kan smaksimpulsene nå hjernebarken. Men som sagt vår bevisste, subjektive oppfattelse av smak skyldes som nevnt ikke bare stimulering av smaksreseptorer. En viss konvergens av smak og lukt finner sted i fremre del av insula. En bestemt smakskilde gir et bestemt impulsfrekvens i de sensoriske nervefibrene og ved å sammenligne frekvensene, kan hjernen skille mellom flere hundre forskjellige smaker. Side 20

21 LUKTESANSEN 6 Luktestoffene kommer til sansecellene i nesehulen (luktcellene) via innåndingsluften, og er derfor som regel flyktige forbindelser i gassform. I slimhinnen øverst i nesehulen og på øvre del av neseskilleveggen er det et område på ca. 1 cm2 på hver side som inneholder spesielle sanseceller for lukt. Antallet sanseceller hos mennesket er anslått til over 10 millioner. Disse cellene fornyes stadig. Siden de egentlig er primitive nevroner, representerer de et unntak fra regelen som ellers gjelder, om at nevroner ikke fornyes. De inngår i et spesialisert, psevdolagdelt epitel hvor det også finnes støtteceller og såkalte basalceller som senere blir til luktceller som erstattes ca. annenhver måned. Støttecellene tjener sannsynligvis til å isolere sansecellene elektrisk i forhold til hverandre. Luktecellene/reseptorcellene er bipolare og sender en dendrittlignende utløper mot overflaten av epitelet og et akson sentralt gjennom skallebasis til luktelappen. Dendritten ender i en oppsvulming som er tett besatt med flimmerhår som stikker ut i slimlaget som dekker slimhinnen. Stoffet som skal virke inn på sansecellene må derfor løses opp i slimlaget. 6 Per Brodal, CNS Side 21

22 Binding av luktmolekyler odoranten- til reseptormolekyler i membranen på sansecellenes cilier fører til et reseptorpotensial. Det er gode holdepunkter for at dette skjer via aktivering av G-proteiner og camp. Økning i intracellulær camp fører til åpning av Na-selektive ionekanaler, og derved depolarisering, tilsvarende forholdene i fotoreseptorene. Til forskjell fra fotoreseptorene danner imidlertid sansecellene for lukt aksjonspotensialer som vil ledes til bulbus olfactorius. Utløperne fra reseptorcellene samles til mange små bunter som til sammen utgjør nervus olfactorius. Buntene trer gjennom skalletaket gjennom lamina cribrosa på os ethmoidale. Fibrene i nervus olfactorius trer inn i bulbus olfactorius som ligger rett over nesehulen på undersiden av frontallappen. I bulbus olfactorius danner fibrenen synapse med andre nevroner, såkalte mitralceller. Disse sender sine aksoner bakover til hjernen gjennom tractus olfactorius. Fibrene i tractus olfactorius tar etter hvert flere veier og ender i forskjellige deler av hjernen, de fleste nær spissen av tinningslappen. Til forskjell fra andre typer av sensoriske impulser som omkoples i thalamus, går fibrene fra bulbus olfactorius direkte til cortex. Det er også påfallene at fibrene ender i de ytterste lagene av cortex, til forskjell fra aksoner fra thalamus. De fleste fibrene fra bulbus olfactorius ender i medialflaten av tinningslappen. Der ender de dels i cortex dels i amygdala. Områdene i temporallappen som mottar direkte fibre fra bulbus olfactorius, kalles gjerne den primære luktebarken. Fibrene i amygdala ender bare i visse underavdelinger som sender fibre særlig til hypothalamus. De delene av hypothalamus som mottar lukteinformasjon har blant annet med regulering av appetitt, matinntak og fordøyelse å gjøre. I cortex vil bevisstgjøring og findiskriminering av lukt finne sted. Side 22

23 KJEVEREFLEKSER Side 23

24 KJEVELEDDETS BYGNING OG FUNKSJON 7 Kjeveleddet er et: - ekte ledd med leddkapsel, leddhule, leddbrusk og synovialhinne - delt ledd med en leddskive (discus articularis) som deler leddhulen i et øvre og nedre kammer - hengsle/glide-ledd med hengslebevegelser i nedre leddkammer og glidebevegelser i øvre kammer De to knoklene som møtes i kjeveleddet er : mandibula og os temporale! 7 Steinar Risnes` myologi hefte Side 24

25 Leddhodet på mandibula sitter øverst på processus condylaris og kalles caput mandibulae. Det er sylinderformet, ca.2 cm langt og 1 cm i diameter. Leddhodet er skråstilt og danner en vinkel på ca grader med skjæringspunkt like foran foramen magnum. Leddflaten på os temporale ligger ved roten av arcus zygomaticus og består av fossa mandibularis, og like foran denne en leddknute, tuberculum articulare. Leddkapselen er bundet slik til os temporale at den akkurat omslutter fossa mandibularis og tuberculum articulare. På mandibula fester leddkapselen seg til collum mandibulae, høyt opp fortil og lenger ned baktil. Lateralt har leddkapselen en forsterkning i form av et ligament, ligamentum temporomandibulare. Det løper fra lateralt på tuberculum articulare nedover-bakover til lateralt på collum mandibulae. Kapselen er innvendig kledd med synovialhinne. Leddbrusken er hos unge individer ikke brusk, men fast formet bindevev. Etter hvert omdannes dette bindevevet til fibrebrusk ved at det utvikles bruskceller i det faste bindevevet. Fibrebrusken er tykkest ved bakre del av tuberculum articulare og fremre del av fossa mandibularis, på mandibula på fremre-øvre del av caput mandibulae. Leddskiven, discus articularis, er en bikonkav skive av formet bindevev/fibrebrusk som er skutt inn mellom leddflatene. Leddskiven er fortil og baktil bundet til leddkapselen, lateralt og medialt til collum mandibulae sammen med leddkapselen. Fordi leddskiven er bundet til kondylen vil den tendere til å følge med kondylens bevegelser, for eksempel når den beveger seg fremover. Leddskiven deler leddhulen i et øvre og et nedre kammer. Side 25

26 Gapebevegelser forårsakes av de suprahyoidale musklene som drar mandibula nedover. Kondylen vil da rotere i nedre leddkammer om en akse gjennom kondylen. Rotasjonsbevegelsen hindres av et stramt ligamentum temporomandibulare før full gaping er oppnådd. For å fullføære gapingen må kondyl og discus føres fremover på tuberculum articulare slik at ligamentet slappes. Denne fremoverføringen forårsakes av tyggemusklene, m.pterygoideus lateralis. Under siste del av gapebevegelsen skjer det både en rotasjon av kondylen i nedre leddkammer og en glidning av kondyl/discus i øvre leddkammer. Fremoverføring (protrusjon) skjer ved hjelp av m.pterygoideus lateralis. Kondyl/discus glir fremover på tuberculum articulare. Sideføring skjer ved at bare den ene sidens m.pterygoideus lateralis er virksom. Når høyre muskel er aktiv vil den dra høyre kondyl/discus fremover og noe medialt. Den venstre kondylen er nesten i ro, beveger seg svakt fremover-lateralt og roterer om en tilnærmet vertikal akse. Resultatet et at hele mandibula dreies mot venstre. Side 26

27 UNDERKJEVENS BEVEGELSER VED TYGGING OG MEKANISMER SOM STYRER DISSE 8 Ved tygging beveger vi underkjeven, mandibula, oppover, nedover, fremover, bakover og til siden. Oral bevegelse styres primært av lukke og åpnemuskler som er ansvarlige for bevegelsens vertikale komponent. I tillegg har bevegelsen transversale og sagittale komponenter som sørger for posisjoneringen av kjeven under lukking. Lukkemuskelen masseter. Masseter har to deler med forskjellig festevinkel på mandibelen: - En indre del (Pars profunda) som gir størst kraft når munnen er lukket. Den er utholdende med stor andel type I fibre. Dens funksjon er å holde munnen lukket mot tyngdekraften. - En ytre kraftigere del (Pars superficialis) som gir størst kraft når munnen er halvåpen. Den har en relativt stor andel hurtige hvite anaerobe fibre, type IIb. Dens funksjon er å gi bittkraft. Masseter er rikelig utstyrt med muskelspoler, noe som tyder på at den har effektive strekkreflekser. Den har også alfa-gamma-ko-aktivering. Andre muskler som er aktive ved lukking er m.temporalis anterior og m.pterygoideus medialis. Disse er sammen med m.masseter ansvarlig for lukkingens vertikale komponent. Masseter og pterygoideus medialis danner den mandibulære muskelsløyfe som bidrar til å stabilisere mandibelen under okklusjonsfasen. Lukkingen har også en transversal og en sagittal komponent som skyldes synergistisk kontraksjon av 8 Steinar Risnes Asbjørn Røeds hefte Side 27

28 m.temporalis posterior på den ene siden og m.pterygoideus lateralis på motsatt side. Disse kontraksjonene sørger for at okklusjonen skjer i riktig posisjon. Merk at den første fase av lukkingen ofte skyldes relaksasjonen av åpnemuskulaturen og passiv tensjon i lukkemuskulaturen og ligamenter. Åpnemuskelen digastricus. M.digastricus har betydelig mindre muskelmasse enn masseter; det kreves ikke noe særlig kraft for å åpne munnen. Denne muskelen er relativt hurtig muskel med stor andel anaerobe fibre; kjeveåpningen kan være rask, men den krever ikke stor utholdenhet. Digastricus mangler muskelspoler og har derfor ikke strekkrefleks. Andre muskler som er aktive ved åpning er m.pterygoideus lateralis og m.mylohyoideus. For at digastricus og mylohyoideus skal gi åpning, må tungebenet stabiliseres i forhold til skallebasis. Dette skjer ved kontraksjon av infrhyoidale muskler og m.stylohyoideus. Åpningens vertikale komponent skyldes digastricus og mylohyoideus; de transversale og sagittale komponenter skyldes kontraksjon av pterygoideus lateralis. Dette er den muskelen som først viser aktivitet ved åpningen; den klargjør temporomandibular-leddet for åpnebevegelsen. Merk at dette er en muskel som er aktiv både ved åpning og lukking. Aktiviteten ved åpning er sterkest. Tyggebevegelsen kan initieres fra flere områder i sentralnervesystemet. Den motoriske cortex, det orale området foran sentralfuren, vil være utgangspunktet for banene til en rytmegenerator i medulla i området ved trigeminuskjernen. Den motoriske cortex påvirkes av: - Andre områder i cortex når man viljemessig setter i gang tyggebevegelsen - Områder i thalamus når sensorisk informasjon for eksempel fra smak er utgangspunktet - Amygdala, når tyggebevegelsen er knyttet til affektive opplevelser og luktesansen Side 28

29 En rytmegenerator er i sin enkleste form en celle som er selv-eksiterende når den først settes i gang. Rytmen oppstår fordi den har en tilbakekobling via et innskutt inhibitorisk nevron. Når den derfor stopper, stopper også inhibisjonen, og den kan gjenoppta sin aktivitet. Rytmegeneratoren for tygging gir: I åpnefasen: - Eksitasjon av digastricus` motonevron slik at tyggebevegelsen starter med en åpning. - Samtidig er det en inhibisjopn av masseter for å hindre at masseters strekkrefleks i for stor grad skal motvirke bevegelsen I lukkefasen: - Aktivitet i digastricus og inhibisjon av masseter faller bort - Første del av passiv sammentrekning av masseter - Når så tennene møter bolus, kan den positive feedback fra lavterskelperiodontalsensorene i kombinasjon med aktivitet fra muskelspolene gi en ekstra kontraksjon For å oppnå adekvat tyggefunksjon er man avhengig av synergistisk aktivitet i tungemuskulaturene og i kinnenes og leppenes muskulatur slik at bolus blir plassert riktig mellom tennene. M.buccinator og m.orbicularis oris er viktige her. Side 29

30 DU SLÅR LETT NEDOVER MOT HAKEN PÅ PASIENTEN. HVILKEN REFLEKS AKTIVERES? 9 Her aktiveres lukkerefleksen, den enkleste kjeverefleksen. Ved å slå lett nedover mot haken vil vi senke mandibula. Dette vil føre til strekk og forlengelse av m.masseter, noe som vil registreres av masseters muskelspoler. De vil også bli strukket og muskelspolene bli forlenget. Aksjonspotensial-aktiviteten i de afferente baner av n.massetericus som er en del av trigeminusnervens mandibularis gren vil øke proporsjonalt med lengde økningen (tonisk respons) og med lengdeøkningshastigheten (fasisk respons). Informasjonen blir mottatt i cellelegemer i den mesencephale trigeminuskjernen (Nvmes). Herifra vil den sentrale grenen innervere masseters motonevron i den motoriske trigeminuskjernen (NVmt) direkte. Refleksen er altså monosynaptisk. Motonevronet øker da sin AP-frekvens som overføres i efferente baner av n.massetericus hvor sluttresultatet er kontraksjon av m.masseter og dermed heving av mandibula og lukking av munnen. Hensikten er altså å holde masseters lengde konstant ved negativ feeback. 9 Asbjørn Røeds hefte Side 30

31 DET Å KNEKKE EN NØTT MED TENNENE 10 Vi kan tenke oss en situasjon hvor en prøver å knekke en nøtt med tennene. I det nøtten plutselig blir knust, aktiveres det reflekser som hjelper oss å unngå skade på tennene våre. Disse følgende reflekser aktiveres i under slike situasjoner: Masseters strekkrefleks Avlastnings-refleksen: Dersom vi tygger på noe som plutselig gir etter, blir masseteren kortere, noe som vil registreres av masseters muskelspoler. De vil også bli kortere. Aksjonspotensial-aktiviteten i de afferente baner av n.massetericus som er en del av trigeminusnervens mandibularis gren vil reduseres proporsjonalt med lengde økningen (tonisk respons) og med lengdeøkningshastigheten (fasisk respons). Informasjonen blir vanligvis mottatt i cellelegemer i den mesencephale trigeminuskjernen (Nvmes). Herifra vil den sentrale grenen innervere masseters motonevron i den motoriske trigeminuskjernen (NVmt) direkte. Refleksen er altså monosynaptisk. Men i dette tilfellet vil motonevronet redusere sin AP-frekvens som overføres i efferente baner av n.massetericus slik at sluttresultatet blir relaksasjon av m.masseter. De periodontalsensorene vil aktiveres ved dunk på tennene, og det sentrale pseudounipolare nevronet er koblet både li lukkemuskelen masseter og til åpnemuskelen digastricus. Følgende høyterskel-reflekser aktiveres: Inhibisjon av lukking: Koblingen til masseter går først via en synapse i N supratrigeminalis (NsV). Et Eksitatorisk nevron derfra innerverer så et innskutt inhibitorisk nevron i MVmt som så inhiberer masseters motonevron. Resultatet blir altså en relaksasjon av masseter med mulighet for kjeveåpning. 10 Asbjørn Røeds hefte Side 31

32 Åpne refleksen: Koblingen til digastricus går via et eksitatorisk nevron i den orale del av den spinale trigeminuskjerne (NVspo) som så eksiterer digastricus` motonevron. Digastricus kontraherer og gir kjeveåpning som gjøres lettere ved at masseter samtidig er relaksert. Altså disse tre refleksene virker sammen når man knekker en nøtt med tennene. Under sammenbitingen vil det være høy aktivitet i begge de sist nevnte høyterskel-refleksene, men relakseringen av masseter motvirkes viljemessig og forsterkes med alfa-gammako-aktivering. Når så nøtten plutselig knekker, får vi den først nevnte avlastningsrefleksen med kraftig fasisk respons fra masseters muskelspoler, samtidig som den viljemessige sammenbitingen faller bort slik at høyterskelrefleksenes aktivitet med åpning fra digastricus kontraksjonen kommer til syne. Side 32

33 KJEVEREFLEKSENE SOM AKTIVERES NÅR DU PLUTSELIG BITER PÅ NOE HARDT 11 Under en slik situasjon vil det aktiveres senorer med rask kraft-applisering. Disse har altså først og fremst betydning som en sikkerhetsmekanisme når man uforvarende tygger på et fremmedlegeme i maten. Den sentrale pseudounipolare nevronet er koblet både til lukkemuskelen masseter og åpnemuskelen digastricus: Koblingen til masseter går først via en synapse i N supratrigeminalis (NsV). Et eksitatorisk nevron derfra innerverer så et innskutt inhibitorisk nevron i MVmt som så inhiberer masseters motonevron. Resultatet blir altså en relaksasjon av masseter med mulighet for kjeveåpning når høyterskel periodontalsensorene irriteres. Denne refleksen kalles ofte inhibisjon av lukking. Koblingen til digastricus går via et eksitatorisk nevron i den orale del av den spinale trigeminuskjerne (Nvspo) som så eksiterer digastricus` motonevorn. Digastricus kontraherer og gir kjeveåpning som gjøres lettere ved at masseter samtidig relakseres. Denne refleksen kalles ofte åpne-refleksen. De to musklene virker altså synergistiske i denne situasjonen og motvirker irritasjon av periodontalesensorene ved negativ feedback. Disse to refleksene virker sammen når man plutselig og uventet tygger mot noe hardt i maten. Den raske og kraftige stimuleringen av høyterskel periodontalsensorer gir en kontraksjon av digastricus som gir åpning fordi den langt kraftigere masseter relakserer. De to refleksene virker sammen med avlastningsstrekkrefleksen når man knekker en nøtt med tennene. 11 Asbjørn Røeds hefte Side 33

34 GENERELL NEVROFYSIOLOGI OG ANATOMI Side 34

35 SOMATISKE MOTORISKE BANER KORTIKO-SPINALE BANER: - Tykke hurtigledende A-alfa fibre fra motorisk cortex - I noen tilfeller monosynaptiske og ender direkte på motornevroner i ryggmargens forhorn. - Ca. 80 % er overkryssete, i pyramiden i medulla oblongata - Fleksorbevegelser, og α-γ-ko-aktivering er nødvendig for å oppnå optimal hastighet og nøyaktig regulering RUBROSPINALE BANER: - Ligner på kortiko-spinale, men er ikke monosynaptiske, og alle er overkryssede - Mange av banene fra nucleus ruber er påvirket fra cerebellum..tenkes å sende informasjon som et resultat av cerebellums regulerende funksjon. - α-γ-ko-aktivering RETIKULO-SPINALE BANER: - Hovedsakelig for den uspesifikke basaltonus i skjelettmuskulatur via γ-motorisk system. - Både fleksor og ekstensor-muskulatur har basaltonus VESTIBULO-SPINALE BANER: - Ansvarlig for å holde organismen i balanse og oppreist mot tyngdekraften. - Først og fremst ekstensor muskulatur som er påvirket - α-γ-ko-aktivering nødvendig fordi rask og presis respons kan være nødvendig ved raske stillingsforandringer - Banene er ukryssete Side 35

36 BASALGANGLIER - Basalgangliene består av: Striatum ( Nucleus caudatus + Putamen) Globus pallidus ( Globus pallidus interna + Globus pallidus externa) - Planlegging og igangsetting av bevegelser - Demping og avslutning av bevegelser Når vi planlegger og utfører bevegelser kan utgangspunktet være: - Kognitive funksjoner, for eksempel når assosiasjonsbarken behandler somatosensorisk informasjon. De dorsale delene av BG er relatert til regulering av kognitivt initierte bevegelser, og disse delene av BG mottar baner fra store deler av cortex. - Affektive funksjoner, for eksempel når det limbiske system får informasjon fra luktesansen og setter i gang næringsinntak. De ventrale deler av BG er relatert til affektive bevegelser og mottar baner fra det limbiske system, for eksempel amygdala. - BG i motsetning til cerebellum mottar ikke direkte sensorisk informasjon - BG i likhet med cerebellum gir ikke opphav til noen direkte motoriske baner. Resultatet av regulering i BG kanaliseres via thalamus-cortex (Mens informasjon fra cerebellum også kan gå via lavere sentra). - Striatum får viktige baner fra: -De uspesifikke thalamuskjerner (dette er en del av det oppstigende aktiveringssystem) -Substania nigra compacta ( banene fra snc er dopaminerge, en eksitatorisk og en inhibitorisk) Side 36

37 To forskjellige baner leder fra striatum til thalamus: - Direkte bane: Striatum gpi thalamus ( viktig for å sette i gang bevegelser) - Indirekte bane: Striatum gpe subthalamicus snr thalamus ( viktig for å dempe og avslutte bevegelser) Parkinsons sykdom: I dette tilfellet svikter de dopaminerge baner fra snc til striatum. Alvorlig og dramatisk. Akinesi (fattigdom på bevegelser) og bradykinesi (langsomme bevegelser) er typisk hos disse pasienter. Side 37

38 CEREBELLUM - Cerebellum består av ytre grå substans cortex og indre hvit substans, hvor cerebellums kjerner ligger. - Cerebellums cortex mottar og behandler den afferente informasjonen - Kjernene inneholder nevronene som leder efferent informasjon fra cerebellum - Cortex har tre lag som alle er likt bygget over hele cerebellum -molekylær-laget -purkinjecelle laget -kornlaget - Cerebellum mangler assosiasjonsfibre mellom deler av cortex slik at organiseringen da blir som i basalganglier, i parallelle kretser Viktigste funksjoner er: - Finregulering av bevegelsens dynamikk og en koordinering av bevegelsesmønsteret i forskjellige muskelgrupper - Koordinering av bevegelse og likevekt, inkludert bevegelse av øyne og hode - For å oppnå dette mottar cerebellum store mengder afferent informasjon - De efferente signalene justerer muskelbevegelse i henhold til den regulering som har funnet sted i cerebellums cortex Et hurtig og presist bevegelsesmønster ( oftest sammensatt av fleksor bevegelser) kan ha sitt utgangspunkt i aktivitet i assosiasjonscortex eller i sensorisk cortex (for eksempel synsbarken) etter sensorisk informasjon. Beskjed fra disse områdene går til motorisk cortez, og aktivitet i den monosynaptiske pyramidebanene herfra vil starte bevegelsen meget raskt. - Men det går samtidig beskjed fra barkområdene til cerebellum via ponskjernene om den ønskede bevegelsen Side 38

39 - Det aktuelle aktivitetsmønsteret i pyramidebanene når også cerebellum via kollateraler til N Ruber / Oliva inf. - Når bevegelsen starter, vil muskelspolene øyeblikkelig registrere hva som er i ferd med å skje, og denne informasjone ledes til cerebellum via de spinocerebellare baner. Parallelt med denne informasjonen går det også impulser fra senespoler og fra lavterskel mekanoreseptorer på kroppens overflate. Cerebellum får altså informasjon om: - hva vi ønsker skal skje - hva som vil skje i følge impulsmønsteret i pyramidebanene - hva som virkelig er i ferd med å skje når muskulaturen f.eks møter en variabel ytre motstand Cerebellum behandler så denne informasjonen og sender ut et korreksjonssignal. All informasjon som går fra cerebellum går via Purkinjecellen som er inhibitoriske med GABA som transmitter. Merk at cerebellum i likhet med basalgangliene ikke har noen direkte forbindelser / baner til ryggmargens motonevroner. Side 39

40 HYPOTHALAMUS - Hypothalamus betegnes ofte som det overordnet autonome senter - Dette betyr at en viktig oppgave for hypothalamus er å integrere autonome funksjoner med: o Somatiske motoriske funksjoner. Dette skjer i første omgang ved rikelige fiberforbindelser til basalgangliene o Affektive funksjoner. Dette skjer bl.a. via fiberforbindelser til amygdala gjennom stria terminalis o Kognitive funksjoner. Detter skjer bl.a. via fiberforbindelser til hippocampus gjennom fornix. - Det neste nivå for autonom regulering er oftest medulla oblongata. Her ligger for eksempel områder med celler som regulerer forskjellige aspekter av blodkarsystemets funksjon. Medulla oblongata har også områder med celler som regulerer respirasjonen, men merk at respirasjonssystemets funksjon er avhengig av aktivitet i somatisk tverrstripet muskulatur. - I noen tilfeller er det sannsynlig at informasjon fra hypothalamus går direkte til perifere autonome sentra uten å danne synapse i medulla. Dette kan gjelde spesielle autonome effekter som emosjonell synkope, rødming og emosjonell svetting. Noen viktige reguleringssystemer har sensorsystemer lokalisert til hypothalamus: - regulering av næringsinntak med både apetittsenter og metthetssenter - termoregulering med varme og kulde-reseptorer - osmoregulering med osmoreseptorer En annen viktig funksjon til hypothalamus er den overordnede endokrine regulering av hypofysens to deler - adenohypofysen - nevrohypofysen Side 40

41 HJERNESTAMMEN: RETIKULÆRSYSTEMET - Retikulærsystemet er et diffust nettverk av celler som er lokalisert til hjernestammen - Den midtre del er karakterisert ved store celler ( det magnocellulære område). Denne del av retikulærsystemet er efferent - Den ytre del av retikulærsystemet er karakterisert ved små celler ( det parvocellulære område). Denne delen mottar afferent informasjon, og det kan være snakk om kollateraler fra oppstigende sensoriske baner, men det kan også være informasjon fra somatisk motoriske systemer og hypothalamus. Et uspesifikt aktiveringssystem både for: - Neocortex, hvor det fører til økende grad av oppmerksomhet og årvokenhet - Ryggmargen, hvor det aktiverer motoriske systemer slik at store deler av muskulaturen opprettholder en viss grad av basaltonus Selv om den største delen av retikulærsystemet er fasiliterende på muskelaktivitet, har man også lokalisert et inhibitorisk område. Dette ligger kaudalt og medialt for det fasiliterende område. Dets betydning kan være at det inhiberer muskelbevegelser under faser med REM-søvn. Andre inhibitoriske områder som har sitt utspring i retikulærsubstansen er sentrifugale inhibitoriske baner. Disse begrenser mengden sensorisk informasjon som når høyere sentra. Et eksempel på dette er baner fra Raphe-kjernene som begrenser informasjonsmengden i smertebanene ved inhibisjon i ryggmargen Områder som regulererer sirkulasjon og respirasjon er også lokalisert til retikulærsubstansen. Det har hittil vært vanskelig å lokalisere spesielle fasiliterende og hemmende områder. Side 41

42 HJERNESTAMMEN: MONOAMINERGE OG KOLINERGE SYSTEMER De dominerende transmittersystemene i SNS er: - Eksitatoriske o Glutamat, særlig i hjernen og hjernestammen o Aspartat, særlig i ryggmargen - Inhibitoriske o GABA, særlig i hjernen o Glysin, særlig i ryggmargen Forskjellige reseptorer til disse transmitterne fører til en rekke forskjellige effekter - Hjernestammens monoaminerge og kolinerge systemer kan relateres til mentale sykdommer, søvn og nærngsinntak. - Disse systemene har en forskjellig utbredelse i sentralnervesystemet: o De nor-adrenerge og de serotoninerge systemene har et meget vid utbredelse o De dopaminerge og kolinerge systemene har en mer begrenset utbredelse Side 42

43 Relasjon til mental sykdom - Mental sykdom kan inndeles i: o Angst-tilstander, nevroser og personlighetsendringer o Manisk-depressiv mental sykdom o Psykoser, schizofreni og stoffavhengighet o Aldersdemens; Alzheimers sykdom Relasjon til søvn - Søvn er ikke bare bortfall av aktivitet, men en aktiv prosess. Søvnen har flere faser: o Søvnperioden starter med faser med langsombølge søvn o Deretter følger faser med REM-søvn (rapid eye movement) - Utgangspunktet for søvnmekanismene kan være et område i pons øverst i hjernestammen - De monoaminerge systemene har også betydning for søvn Relasjon til næringsinntak - Det noradrenerge systemet stimulerer næringsinntak - Det serotoninerge systemet inhiberer næringsinntak Side 43